《DNA是主要的遺傳物質》教學設計

在教學工作者開展教學活動前，就有可能用到教學設計，藉助教學設計可以提高教學效率和教學質量。那麼大家知道規範的教學設計是怎麼寫的嗎？下面是小編精心整理的《DNA是主要的遺傳物質》教學設計，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

一、教材分析

《DNA是主要的遺傳物質》是人教版高中生物必修2《遺傳與進化》中第3章第1節的內容。本節“問題探討”部分指出當時科學界爭論的問題：DNA和蛋白質誰是遺傳物質？這個問題立即引起了學生的興趣，有助於後續實驗的進一步開展。在講述“肺炎雙球菌的轉化實驗”時，教材透過圖片加文字介紹的形式，讓學生學起來一目瞭然，很快理解這個實驗的精髓所在，明白了要想證明DNA和蛋白質誰是遺傳物會，關鍵是將它們區分開，單獨的觀察它們的作用，爲後續介紹“噬菌體侵染細菌的實驗”奠定了基礎，學生理解起來也更容易。

二、教學目標

1、知識目標：概述DNA分子結構的特點；知道DNA和蛋白質都是生物大分子；

2、能力目標：會透過實驗探究DNA和蛋白質誰是遺傳物質。

3、情感目標：認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程。

三、教學重點、難點

1、重點：肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程；噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

2、難點：噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

四、教學方法：引導法、設疑法、合作討論歸納法。

五、教學過程：

【創設情景，問題引入】

引言：學過有絲分裂和減數分裂及受精作用後，我們想一下，親代把什麼傳遞給子代呢？大家都知道：親代把染色體遺傳給了後代，而染色體是由DNA和蛋白質組成的，它們兩個究竟誰是遺傳物質？是DNA還是蛋白質？還是DNA和蛋白質都可作爲遺傳物質呢？請大家把書開啟到42頁，我們今天就一起來學習——

第3章 第1節 DNA是主要的遺傳物質

在20世紀20年代，由於人們已經認識到蛋白質是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。而氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊涵遺傳資訊。因此，大多數科學家認爲，蛋白質是生物體的遺傳物質。但是科學是不斷探索與發現的，到了20世紀30年代，人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，人們看到了DNA 的重要性，認爲DNA也有可能是生物體的遺傳物質。那麼，到底蛋白質是遺傳物質，還是DNA是遺傳物質呢？ 下面我們來看幾個實驗。

（一） 肺炎雙球菌的體內轉化實驗

1928年，英，格里菲斯——肺炎雙球菌感染小鼠。

1、肺炎雙球菌的類型：

R型細菌—菌落粗糙，無莢膜，無毒

S型細菌—菌落光滑，有莢膜，有毒

2、實驗過程：

Q1：對比1、2組實驗現象，說明了什麼？

Q2：針對第4組小鼠死亡，我們可以做出什麼推斷？

Q3: 與第3組實驗比較，第4 組多注射了什麼物質？

Q4：活的R型菌在第4組實驗中起到了什麼作用？

Q5：活R型細菌爲什麼會轉變成活S型細菌？

經過這些問題的循循善誘，同學們很快就理解了該實驗。

學生：格里菲思的結論：已加熱殺死的S型菌中必然含有某種促成這一轉化的活性物質。

引導分析：無毒的R型菌必然向有毒的S型轉化了。不但這一代R型菌轉化爲有毒的了，還發現在死亡的小鼠體內所繁殖的後代也是有毒的，爲什麼會轉化呢？這種轉化爲什麼還能遺傳呢？原因就是R型菌與加熱殺死的S型菌接觸時，S型菌體內必然有一種物質促使R型菌向S型菌轉化→轉化因子。

3、實驗結果：S型菌中有一種轉化因子，能使無毒的R型菌轉化爲有毒的S型菌。

請思考：如果請你設計一個實驗來確定轉化因子是什麼，你覺得關鍵的設計思路是什麼？

由這個思考題引出：

（一） 艾弗裏的體外轉化實驗

1944，美，艾弗裏——對S型菌進行了研究，把S型菌體內的物質提取出來，進行分離鑑定後，把它們分成了DNA，蛋白質，多糖等物質。

Q1：這個實驗的設計思路是什麼？

Q2：這個實驗證明了什麼問題？

Q3：該實驗的成功之處是什麼呢？

學生：提取S型活細菌體內的各種成分，分別與R型活細菌混合培養，直接、單獨地去觀察它們的作用。

學生：“轉化因子”是S型菌的DNA，因轉化而來的S型菌能將性狀傳遞給子代，說明DNA是遺傳物質。（簡單一點講就是：DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質）

學生：把DNA與蛋白質分開，從而單獨地、直接地去觀察DNA的作用。

教師引導：但遺憾的是，艾弗裏轉化實驗所提取的DNA中仍然含有極少量的蛋白質。因此人們認爲不能完全排除蛋白質的作用。那怎樣才能將蛋白質與DNA徹底分開呢？

1952年科學家赫爾希和蔡斯利用T2噬菌體（一種病毒）作爲實驗材料完成了一個非常有說服力的實驗。

（一） 噬菌體侵染細菌的.實驗（1952赫爾希、蔡斯）

1、細菌（大腸桿菌）：單細胞原核生物（有DNA，核糖體等）

2、T2噬菌體：是由頭部和尾部組成的，頭部和尾部的外殼是由蛋白質組成，在頭部內含有一個DNA分子。它是一種專門寄生在細菌體內的病毒。（成分：DNA→C、H、O、N、P；蛋白質→C、H、O、N、S ）

現在我們對T2噬菌體已經有所瞭解，那請同學們去閱讀教材P44—P45的內容，看赫爾希、蔡斯具體是怎麼來做噬菌體侵染細菌這個實驗的，並思考回答以下問題 ：

Q1：科學家爲什麼把噬菌體作爲研究DNA是遺傳物質的材料?

Q2：病毒看不見摸不着，怎樣進行實驗呢？科學家是採用什麼方法進行研究的?

Q3：用35S和32P分別標記什麼？爲什麼這樣標記？

Q4：用C、H、O、N等元素標記，行不行？

學生：T2噬菌體結構組成簡單，只有DNA和蛋白質兩種化學物質。

學生：放射性同位素標記法。

學生：用32P標記DNA，35S標記蛋白質，分兩組分別去侵染大腸桿菌。由於僅蛋白質分子中含有S，而P幾乎都存在於DNA中，這樣就可以把DNA和蛋白質分離開，單獨的觀察它們的作用。

學生：不行。因爲DNA和蛋白質中都含有C、H、O、N等元素，用這些元素標記，無法把DNA和蛋白質區分開。

3、實驗過程：

親代噬菌體

侵染後細菌內

子代噬菌體

結論

1、35S（蛋白質）

無35S

無35S

蛋白質沒有進入細菌內；

2、32P（DNA）

有32P

有32P

DNA進入細菌內，並利用細菌體內的原料合成子代噬菌體

把這兩組實驗的結果綜合起來看，我們能夠得出什麼結論呢？

4、結果：DNA是遺傳物質。

設疑：是不是所有生物的遺傳物質都是DNA呢？

研究發現絕大多數生物體內有DNA，但還有一些病毒內沒有DNA，僅含有RNA和蛋白質，如菸草花葉病毒。

菸草花葉病毒：RNA→（侵染）菸草感染病毒

蛋白質→菸草不感染病毒

得出結論：在少數沒有DNA，只有RNA病毒中，RNA是遺傳物質。

共同總結：

由於絕大多數生物既有DNA，也有RNA，此時DNA就充當了遺傳物質；只有在沒有DNA，只有RNA情況，RNA才充當遺傳物質。所以，DNA是主要遺傳物質。

板書設計：

第三章 第一節 DNA是主要的遺傳物質

（一）肺炎雙球菌的體內轉化實驗

1．肺炎雙球菌的類型

2．實驗過程

3．實驗結果

（二）艾弗裏的體外轉化實驗

證明：“轉化因子”是S型菌的DNA，DNA是遺傳物質。

（三）噬菌體侵染細菌的實驗

1．細菌

2．T2噬菌體

3．實驗過程

4．結果表明

《DNA是主要的遺傳物質》教後反思

本節課的教學整體上較完整，創新之處在於改變了傳統的教師一味地灌輸知識的做法，緊緊圍繞“以學生爲主體、以教師爲主導”的思想，引導學生探究、分析，掌握課堂的主動權，在探索中求真、在求真中找到喜悅，增加學生學習實驗的興趣與信心。課堂氣氛較好，基本達到了預期目的，在教師的引導下，學生的學習主動性得到了較大程度調動，課堂始終處在一種主動學習的良好氛圍之中，學生真正把學習的過程演繹成一個主動探究、自動求知的過程。不足之處是但此節課較抽象，學生理解需要一定時間，存在一定難度，因此上課時，還得慢講細講，留給學生一定的想象和思考時間。